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龍源期刊網 氨氮水處理技術應用 作者：周峰 殷衛(wèi)榮 來源：《城市建設理論研究》 2013 年第 30 期 摘要：介紹硝酸銨化肥產品生產過程水處理工藝的運行情況，并對工藝中出現(xiàn)的問題進行 了總結。 關鍵詞：氨氮；水處理；硝銨；電滲析 中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 硝酸銨化肥產品的生產是用 50％左右的稀硝酸與氨氣進行中和反應，反應過程中放出大 量的熱，中和液中的水吸熱氣化，最終得到 75％左右的硝酸銨濃液，進一步蒸發(fā)，最終得到 硝酸銨。生產硝酸銨過程中所產生的蒸汽冷凝為冷凝廢水，冷凝廢水中含有可利用的硝酸銨及 氨氨氣檢測儀過濾桶，若直接排放，嚴重污染環(huán)境，同時白白浪費其中可回收利用物質。 為了回收利用這些冷凝液，對這些廢液使用電滲析膜的方法對其進行處理。即將送來的冷 凝液中和到設定的 pH 值，在電場力作用下利用膜分離原理將冷凝液分離成濃縮溶液和淡化工 藝合格水，濃縮溶液輸送到再中和器進行回收利用，NH3-N 含量≤15mg/l 的淡化工藝合格水輸 送到循環(huán)水池作為補充水。 1 中和調節(jié)系統(tǒng) 在進行氨氮水處理時，若將冷凝水中少量的氨或硝酸銨直接進入電滲析系統(tǒng)，會對電滲析 膜堆體造成損壞，降低膜堆的使用壽命，排放水也不能達標。

在冷凝液進入電滲析系統(tǒng)前加一 套中和裝置就能解決這個問題。即加入少量的稀硝酸或少量的氨氣，在常溫常壓下進行中和反 應，生成硝酸銨。稀硝酸或氨與冷凝廢水在中和攪拌桶中收集、攪拌，并根據中和攪拌桶中 pH 值自動檢測儀所測數據，并調整加稀硝酸或氣氨的量使冷凝液中的 pH 值均衡，以保證預期 值。 中和后的冷凝液經儲罐輸出泵送到冷卻器（冷凝液溫度在 60℃ 左右），使冷凝液的溫度降 至 30℃ 以下，然后經過濾器過濾掉冷凝液中的雜質，并通過流量計檢測水量以確保電滲析系統(tǒng) 正常運行。 中和調節(jié)系統(tǒng)工藝流程： 冷凝廢水在中和桶收集后，在桶的中部裝有 pH 值自動監(jiān)測儀，不間斷的檢測水質。根據 測得的數據，控制加藥系統(tǒng)，向冷凝廢液中加入稀硝酸或氨氣。加藥系統(tǒng)根據 pH 值自動監(jiān)測 儀提供的數據信息，開啟加氨或稀硝酸系統(tǒng)電磁閥門，加氨或加稀硝酸開始工作。中和桶裝有 攪拌機不斷對冷凝液進行攪拌中和，然后輸送到儲罐（從中和桶加氨或稀硝酸中和到儲罐輸 龍源期刊網 出氨氣檢測儀過濾桶，約為 1 小時）。儲罐輸出泵增壓后將冷凝液送到冷卻器再到過濾器，過濾掉冷凝液中的雜 質，然后經流量計檢測水量至電滲析系統(tǒng)。 中和調節(jié)系統(tǒng)設置由五大部分組織：1. 中和系統(tǒng)；2. 加稀硝酸酸或氨氣；3. 過濾系統(tǒng)；4. 輸 送系統(tǒng)；5. 自動系統(tǒng)。

中和部分：由兩、三個中和桶和一個儲罐不銹鋼桶組成，每個桶都配置液位自動 MTH 壓 力變送器 1 臺，對各桶的進液與排液進行自動控制。每個中和桶配置 pH 值自動監(jiān)測儀一臺， 對水質中過程跟蹤測試。中和桶頂部各配置攪拌機一臺，對冷凝液進行全過程攪拌中和后，再 經泵輸送到儲罐。 加氨或稀硝酸：組合式加氨或稀硝酸裝置，根據工藝及規(guī)范要求，由溶液桶、加氨或稀硝 酸泵和液位自動控制為主體，和閥門、管道 Y 型過濾器等組成。 過濾系統(tǒng)：作用是將冷卻后冷凝液中帶有≤10 微米的雜質顆粒過濾掉。以保證輸送到電滲 析濃縮系統(tǒng)中的原液凈度，同時減輕 2#精濾工作強度。2#精密過濾器設有反沖洗、排污口及 壓力表。當壓力表壓差超過 0.2MPa 時，打開反沖洗裝置，沖洗掉貼附在濾芯上的雜質顆粒。 沖洗中途打開排污閥門，排掉精濾器殼腔內的雜質顆粒。過濾器濾芯規(guī)格為 CIM× 芯 5μ （根據 水量確定濾芯數量）。 輸送系統(tǒng)：每個中和桶配備離心泵一臺，當液位達到指定值并中和結束后，泵開始工作氨氣檢測儀過濾桶， 將桶內冷凝液輸送到儲罐。儲罐配置離心泵一臺，當儲罐液位達到指定值時，泵即可工作，將 冷凝液送到經過濾器、流量計后的電滲析系統(tǒng)收集罐中。

進行中和后的氨氮水，pH 值達到合適值之后，開始進入電滲析進一步進行水處理。 2 電滲析工序 2.1 電滲析原理 物質由分子構成，分子又由帶電粒子構成，溶液也樣同樣特性，在此基礎上制成看陰陽離 子交換膜，它分陽離子交換膜（簡稱陽膜）、陰離子交換膜（簡稱陰膜），陽膜允許帶正電離 子通過，陰膜允許帶負電離子通過，陰陽離子膜具有選擇透過性，加上直流電源作為動力加速 離子的透過也就加速離子的遷移。電滲析就是利用了離子交換膜的特殊性制成的。 原理分析：進入電滲析的溶液為 NH4NO3，進水為三股水，一股為極水（作傳導電流，離 子遷移的推動力），二、三股為 NH4NO3，溶液進入電滲析后在電場的作用下進行離子遷移， 在第一層中 NH4+ 離子和 NO3-離子均無法遷移，因為上面是一層陰膜，下面是一層陽膜， NO3-離子無法通過陰膜，NH4+ 離子無法通過陽膜，因為陽膜上加的是正電荷（陽膜應能通過 NH4+，但正電荷同性相斥，故又不能通過），因此 NH4+和 NO3-只能留在這個“室”內，兩隔 板上面一層陰膜情況就不同，在這一張隔板的上層為陽膜天然氣報警器，NH4+和 NO3-進入此層時 NH4+ 離 龍源期刊網 子可通過陽膜向負極方向遷移 NO3-離子可通過下面一層陰膜向下一個“室”正極方向遷移，這 樣在這個“室”內離子已遷移走汽油檢測儀，離子處于減少狀態(tài)，故稱“淡室”也即起了淡化作用，而另一個 “室”離子均遷移進來，越聚越多，故稱之“濃室”，這總稱為一個單元，若干個單元疊加在一起 聚合在一個出口，總稱濃水口和淡水口，因此組成一個水量大的電滲析是由若干個小單元匯總 而成。 直流電流的大小是決定遷移能力的大小，電流越大遷移越大，但不是無限制的，到了一定 的強度，遷移能力不再增加，只消耗能量，做的是無用功，反而產生熱量，熱量超過 40℃ 以上 離子膜會化解失效，故必須設定控制直流電流。 2.2 電滲析流程 從生產現(xiàn)場過來冷凝液收入 A 罐或 B 罐進中和加氨或加酸、pH 值在 4.5-6.5

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